إيجابيات وسلبيات أنظمة التدفئة بالحرق

تعمل قطع الأشجار والرقائق الخشبية ومقاطع الفرشاة والأعشاب ككتلة حيوية خشبية – وقود متجدد مناسب لإنتاج الحرارة والطاقة. حرق المواد الخشبية هو نظام التسخين المنزلي الأصلي نظرًا لوجود أدلة على أن شعوب ما قبل التاريخ أحرقت المواد الخشبية في الكهوف لتوفير التدفئة – آلاف السنين قبل أن يدرك أي شخص أن الفحم أو المواد الأخرى يمكن حرقها لإنتاج الحرارة. وحتى في الماضي غير البعيد ، كما هو الحال في أمريكا الاستعمارية ، كان حرق الأخشاب في الموقد أو موقد الحطب هو الوسيلة الرئيسية لتدفئة المنزل.

اليوم ، لا تزال المواقد والمواقد التي تعمل بحرق الأخشاب وسيلة قابلة للتطبيق لتوفير الحرارة ، على الرغم من أن استخدام التصميمات التقليدية عادة ما يكون الآن مسألة حنين وجو أكثر من الوظيفة العملية.

تحذير

عندما يحترق الخشب ، فإنه يطلق غازات خطرة (أكسيد النيتروجين وأول أكسيد الكربون) والسخام (الجسيمات). لتجنب مشاكل التلوث ، يجب تصميم المواقد والمواقد الخشبية وأجهزة ومرافق الطاقة الخشبية بشكل صحيح والحصول على تصاريح تلبي لوائح ومعايير جودة الهواء.

من مواقد القرن التاسع عشر إلى الغلايات المؤسسية

وحيث أنها لا تزال موجودة في منازل اليوم ، فإن هذه المواقد المفتوحة القديمة مصممة للأجواء أكثر من التدفئة ، لأن التصميم غير فعال بطبيعته من حيث استخدام الطاقة. في حين أن الموقد المفتوح يشعر بالدفء والدفء في المنطقة المجاورة للمدفأة ، فإن التيارات الحرارية الطبيعية تتسبب في الواقع في موقد مفتوح لامتصاص الهواء الداخلي إلى أعلى وخارج المنزل من خلال المدخنة. لاحظ أكثر من مالك منزل أنه بينما تشتعل موقد طقطقة في غرفة المعيشة أو الغرفة العائلية ، فإنه يمتص أيضًا الهواء البارد حول النوافذ والأبواب في أجزاء أخرى من المنزل. بالإضافة إلى ذلك ، فإن الموقد الخشبي التقليدي أو موقد الخشب يستخدم فقط ما يقرب من 15 في المائة من الطاقة الكامنة المخزنة في الخشب ، وبالتالي فإن هذه التصاميم القديمة تفسح المجال بشكل متزايد لأساليب أكثر كفاءة في استخدام الطاقة.

حرائق الخشب لها أيضًا عيب حقيقي في خلق تلوث الهواء.

في بعض أنحاء البلاد ، هناك قيود قانونية على استخدام المواقد والمواقد التي تعمل بحرق الأخشاب. في كولورادو ، على سبيل المثال – مكان قد تعتقد فيه أن موقد الحطب يكاد يكون إلزاميًا تقريبًا – يعد دخان الخشب خطرًا للتلوث لدرجة أنه لا يُسمح بمدافئ ومواقد حرق الأخشاب غير المعتمدة في البناء الجديد عند ارتفاعات أقل من 7000 قدم. حيث يتم استخدامها ، يجب أن تكون وحدات مصممة خصيصًا ومصممة كمصادر حرارية أساسية ، وليس للاستخدام الزخرفي. في أوقات معينة من السنة ، يُعتبر “أيام التلوث العالي” ممنوعًا تمامًا حرق الخشب في المواقد غير المعتمدة.

لهذا السبب ، حيث يكون حرق الأخشاب مرغوبًا كإستراتيجية تسخين منزلية فعلية ، تتضمن الأنظمة الآن عادةً أفرانًا مغلقة أو مواقد كريات تحرق حبيبات الكتلة الحيوية المضغوطة. هناك أيضًا تصميمات موقد وموقد تستخدم غرف حرق مختومة وميزات دوران الهواء الميكانيكية. توجد صناعة نابضة بالحياة لتحويل وحدات المدفأة القديمة إلى تصميمات “معتمدة” أكثر كفاءة في استخدام الطاقة. يهدف التصميم إلى حرق الخشب عند درجات حرارة أعلى تقلل إلى الحد الأدنى من الجسيمات التي تتسرب مثل الدخان ويتأرجح أكبر قدر ممكن من الطاقة من الخشب المحروق كوقود. وكالة حماية البيئة لديها برنامج شهادة لمواقد الخشب وإدراج الموقد. من الأنماط المعتمدة ، تحترق مواقد الخشب الحفاز بشكل أكثر نظافة (لا تنبعث منها أكثر من 4.1 جرام من الجسيمات في الساعة).

على نطاق أوسع ، يمكن للكتلة الحيوية الخشبية تشغيل المراجل التي تسخن المدارس والمكاتب والمؤسسات ومرافق التصنيع. عادة ما تنتج أكبر المرافق التي تعمل بالطاقة الخشبية كلا من الحرارة والكهرباء في نفس الوقت. إن أنظمة توليد الطاقة الحرارية والكهربائية هذه هي في الواقع الأكثر كفاءة في استخدام الطاقة.

مثل أي مصدر للطاقة ، فإن الكتلة الحيوية الخشبية لها فوائدها وتحدياتها كمصدر للوقود.

الايجابيات

  • صافي تكلفة الوقود أرخص من زيت التدفئة والغاز الطبيعي أو الفحم.
  • يمكن زراعة الكتلة الحيوية الخشبية وشرائها محليًا ، مما يعود بالنفع على الاقتصادات المحلية.
  • الوقود (على شكل جذوع ، ورقائق خشبية ، ومقاطع الفرشاة ، والأعشاب ، ونفايات ساحة الخشب) متاح على نطاق واسع ومتجدد ومستدام.
  • أسعار الوقود مستقرة نسبيا.
  • مواقد الحبيبات ، التي تحرق الكريات المصنوعة من الكتلة الحيوية الخشبية المضغوطة ، غير ملوثة نسبيًا وتمت الموافقة عليها من قبل وكالة حماية البيئة.
  • باستخدام الهندسة المناسبة ، تنبعث أنظمة حرق الأخشاب عددًا أقل من الملوثات في الهواء من الفحم والنفط.
  • على مدى دورة حياتها ، تعد الكتلة الحيوية مصدر وقود محايد الكربون.
  • يؤدي استخدام نفايات الغابات إلى تحسين صحة الغابات. من خلال إزالة حالات الوفاة من الغابة ، يمكن لهذه الممارسة تقليل مخاطر حرائق الغابات.

سلبيات

  • يتطلب الاستخدام المستمر إمدادات مستمرة من جذوع الأشجار أو رقائق الخشب أو الكتلة الحيوية الأخرى.
  • تتطلب أنظمة الخشب مساحة أكبر لتخزين الوقود الضخم.
  • رماد النفايات الذي يبقى بعد الحرق يحتاج إلى التخلص السليم والآمن.
  • تتطلب معظم مواقد الحبيبات والمواقد المغلقة بعض الكهرباء لتشغيل المراوح المتداولة.